沪苏通长江大桥!建成通车的世界最大跨度公铁两用斜拉桥

发布时间:2021-06-21    次数:662    【 】    
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近日,在2021年国际桥梁大会(IBC)颁奖典礼上,沪苏通长江公铁大桥斩获第38届“乔治·理查德森奖”。全国工程勘察设计大师高宗余发表获奖感言时表示:“沪苏通长江公铁大桥的获奖是对全体建设者6年多来辛勤付出的肯定!”作为参建方之一,在过往的2000多个日夜里,振华重工建设者们以不畏艰险、迎难而上、勇于创新的精神,跨越万里长江挑战着桥梁建设领域的“上甘岭”。

时间倒回。2020年7月1日,经过近20年的规划、历时6年建设,南起江苏省张家港市,北至南通市通州区的公铁合建跨长江桥梁——沪苏通长江公铁大桥正式通车。至此,南通到上海最快只需63分钟,为南通跨江联动,融入苏南、接轨上海创造了绝佳机遇。

沪苏通长江大桥全长11.07公里,集国铁、城际铁路、高速公路三项功能于一体,上层为双向6车道高速公路,设计时速100公里;下层为4线铁路,其中沪苏通铁路设计时速200公里、通苏嘉甬城际铁路设计时速250公里,是目前世界上已建成通车的最大跨度的公铁两用斜拉桥。作为中交集团进入长江公铁两用桥梁领域的首个项目,振华重工承担起天生港专用航道桥至主航道间11孔钢桁梁制造、运输、桥位安装及涂装防腐施工任务。

“绣花”工艺“巧穿孔”

偏差均在正负0.8 毫米以内、划线合格率100%、划线效率提升40%……随着第一孔桥划线工作的顺利收尾,振华重工沪苏通长江大桥项目副经理章黄悬着的心,终于落了地。

作为公铁两用桥,沪苏通长江大桥的主要结构形式为钢桁架结构,以杆件为主。4987根杆件,除铁路端横梁与下弦杆桥位是焊接外,其余桥位均采用高强度螺栓进行连接。“钢桁架的螺栓孔必须100%穿过孔径仅有0.75毫米的试孔器。稍有偏差,都可能导致最后拼装出现问题。”项目副总工季富强深知,控制钢桁架几何精度的关键,便是对栓孔线和孔距的精确定位,“钻孔前的划线至关重要。”项目工艺部经理鞠小刚补充道。

如何精准划线成了摆在项目部面前的首个难题。“常见划线方法一般为人工划线,但这种方法局限性大,且高度依赖划线队伍的技能水平。”项目工艺分管领导邹纪祥说,此方法不仅要有专用划线平台,划线数据也需要人工计算,碰上外形复杂的钢桁架杆件,还需借助激光水平仪等其他辅助设备。“刚开始,我们确实做了一个预制件,采用了人工划线的方式,”章黄叹气道,“但效果不尽人意。”根据《铁路钢桥制造规范》,杆件任意两面螺栓孔偏差不能超过1毫米才算合格。

为了追求更高的划线精度,振华重工摒弃传统的人工划线工艺,研发了三维数字化钢桥制造技术,“工艺灵感来源于汽车制造,但是,在桥梁钢桁梁架杆件制造中,这项工艺属国内首次应用。”季富强介绍。

有了新技术,还需要改造设备。据鞠小刚介绍,原来市面上常见的三维划线机,一般只适用于平面机加工,而铁路桥的一个大型杆件上有成百上千个螺栓孔,“这些孔都是三维立体的,上下左右都有。”加上构件本身存在偏差,必须不断地转动调整,才能保证划线精度。为此,项目部设计研发了创新工装设备,根据杆件的误差进行自动调整,并为三维划线机加装减震装置,极大降低外部因素可能造成的误差。

有了这套“绣花”技术,项目部仅用45天便完成了第一孔桥的划线作业,不仅提升了划线质量的稳定性,也大大方便了划线复验工作,为全桥30万颗螺栓孔实现100%通孔率奠定了基础。

空中上演“搭积木”

2016年9月,沪苏通长江大桥北岸公铁合建段钢桁梁的安装工作按下“启动键”。北岸属浅滩环境,大型工程船等起重设备无法进场作业,钢桁梁杆件提前拼装、整体吊装的施工方案行不通。振华重工标段项目总工马立芬说,“我们只能先用运输船散运杆件,然后再用汽车将杆件驳运至桥墩下方,将杆件吊装到近20米高空后,一根一根进行拼接,就像在‘空中搭积木’。”   

为了确保现场拼装万无一失,项目团队提出“一次性立体拼装试验”,即模拟桥梁场地环境,结合拼装工序设计专用工装,对典型钢桁梁的杆件及主桁进行立体试拼装验证,用试验数据填补认知盲区,储备架设经验,为后续拼装保驾护航。 

在振华重工南通基地,随着起吊机吊起最后一根杆件并顺利完成架设,一个立体钢桁梁结构完整地呈现在项目团队面前,标志着行业内首次采用的在陆地模拟成桥立体拼装一举成功。“有了这次立体拼装试验成功的经验,现场拼装就有底了。”试验成功给项目负责人左岳全吃了颗“定心丸”。2017年9月12日,伴随着此起彼伏的鞭炮声,振华重工承制的沪苏通长江大桥北岸公铁合建段钢桁梁主桁安装顺利结束,比原计划提前100多天,全桥30万颗螺栓孔的通孔率达到100%。 

从碧波万顷、一马平川,到钢筋铁骨、巨龙卧波,随着高速列车快速通过大桥、划出绚烂的流线,承载着一江两岸期盼的沪苏通长江大桥终于通车了。

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